高氨氮化工廢水如何處理

浙江先鋒科技有限公司2011 年投資建設(shè)年產(chǎn)80t胸苷、100t乙�；�司他夫定、50t坎地酯、50t厄貝縮合物、300t胞苷生產(chǎn)線，按“三同時(shí)”的要求，配套建設(shè)了600 m3/d 廢水處理項(xiàng)目。

1 總體工藝設(shè)計(jì)思路

該項(xiàng)目廢水為典型的化工廢水，高COD、高鹽度、高氨氮，污染因子種類較多，成分復(fù)雜; 由于沒有市政排污管道可接入，處理后出水直接排入靈江，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為《化學(xué)合成類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 21904-2008) ，出水要求高。

廢水處理的總體工藝思路為: ①對(duì)部分超高鹽度廢水作脫鹽預(yù)處理，將總鹽度控制在7 000 mg/L以內(nèi)，確保對(duì)生化處理系統(tǒng)沒有明顯的抑制作用; ②污污分治，有針對(duì)性地對(duì)高濃度廢水進(jìn)行預(yù)處理后，再與低濃度廢水混合進(jìn)行生化處理; ③高濃度廢水預(yù)處理要削減一定的有機(jī)污染物，更重要的目的是改善廢水的可生化性; 高濃度廢水呈強(qiáng)酸性，且含有大量的鐵離子，采用鐵碳微電解－芬頓高級(jí)氧化－絮凝沉淀工藝，可使耗酸量大大降低，延長(zhǎng)鐵碳使用周期; ④將事故池一分為二，增加高濃度廢水處理事故池，高濃度廢水預(yù)處理如未能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)，將不進(jìn)入后續(xù)廢水處理系統(tǒng)，而是回到高濃度廢水處理事故池，再返回到預(yù)處理段，可減少水質(zhì)的波動(dòng)性; ⑤由于高、低濃度廢水混合后COD 依然很高，采用UASB 進(jìn)行厭氧處理，削減COD 處理負(fù)荷; ⑥削減氨氮主要利用A/O 工藝，由于硝化反硝化的最重要因素就是穩(wěn)定，故在厭氧之后，A/O之前增加生物活性炭法(PACT) ，即在好氧系統(tǒng)中投加一定量的粉末活性炭，并隨著污泥回流提高難降解有機(jī)物去除效果和系統(tǒng)的抗毒性能力，形成O/A/O 工藝。對(duì)氨氮以生化處理為主，要保證高、低濃度廢水混合后氨氮小于300 mg/L，但超過600 mg/L的高氨氮廢水，要先進(jìn)行物化脫氨處理，采用磷酸銨鎂法; ⑦由于出水水質(zhì)要求高，利用MBR 工藝長(zhǎng)污泥齡和高污泥負(fù)荷特點(diǎn)將生化處理發(fā)揮到極致。且由于化工廢水的特性，有時(shí)生化出水BOD5降解到位，但COD 仍然可能超標(biāo)，故考慮增設(shè)化學(xué)氧化處理作為保安手段，確保出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。

高濃度廢水預(yù)處理系統(tǒng)只控制COD，考慮到混合廢水處理中生化處理系統(tǒng)的承受能力，在與低濃度廢水混合后，對(duì)進(jìn)水鹽度和總氮有限制要求，混合廢水最終出水執(zhí)行《化學(xué)合成類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 21904-2008) ，各廢水水質(zhì)分別見表1～表3，工藝流程見圖1。

 圖1 工藝流程

 2 運(yùn)行效果

高濃度廢水預(yù)處理系統(tǒng)加藥量經(jīng)前期試驗(yàn)確定，聯(lián)動(dòng)試車后即具備處理運(yùn)行條件。

生化調(diào)試方面，2011 年11 月中旬開始培養(yǎng)馴化，考慮到溫度較低，厭氧污泥量增加緩慢，為避免對(duì)厭氧處理系統(tǒng)的沖擊，采用間歇進(jìn)水的方式，經(jīng)綜合調(diào)節(jié)池跨越進(jìn)入PACT 池，并間歇投加廢舊活性炭(共投入1t) ; 2012 年1 月下旬，PACT 池在設(shè)計(jì)水量下，COD 的去除率達(dá)到80%～90%; 2 月下旬A/O 池啟動(dòng)，并很快達(dá)到了較好的處理效果; 在厭氧處理系統(tǒng)未啟動(dòng)的情況下，3 月廢水處理系統(tǒng)已可投入運(yùn)行; 5 月上旬，隨著氣溫回升，UASB 甲烷化跡象加速，厭氧處理系統(tǒng)開始連續(xù)進(jìn)水，仍有部分原水直接進(jìn)PACT 池，到5 月下旬，UASB 池COD 的去除率超過50%，6 月下旬，UASB 池在設(shè)計(jì)水量下，COD去除率提高到70%～80%，至此整個(gè)廢水處理系統(tǒng)正式啟動(dòng)運(yùn)行。系統(tǒng)處理效果見表4。

表4 高氨氮化工廢水處理效果

 由表4 可看出，原水污染物濃度高且變化幅度很大，系統(tǒng)體現(xiàn)了很好的去除效率和抗沖擊負(fù)荷能力，化學(xué)氧化池出水COD 平均為100．5 mg/L，總磷小于4 mg/L，SS 與石油類分別平均為0．17 mg/L 和0．16 mg/L，處理效果穩(wěn)定。具體參見http://www.yiban123.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

運(yùn)行過程中，在厭氧處理系統(tǒng)未啟動(dòng)期間，PACT池容積負(fù)荷和去除負(fù)荷分別為3．07 kgCOD/(m3·d)和2．76 kgCOD/(m3·d) ，該池只在調(diào)試前期投加廢舊活性炭，故不存在活性炭吸附作用。同時(shí)，厭氧處理系統(tǒng)和PACT 池對(duì)COD 去除率過高，導(dǎo)致后續(xù)A/O 工藝碳源不足，故增加了厭氧處理系統(tǒng)出水至A池的跨越線，處理效果良好，這也證明了在低碳氮比時(shí)，分段進(jìn)水是很好的應(yīng)對(duì)措施。硝化過程的堿度消耗驚人，原設(shè)計(jì)投加Na2CO3補(bǔ)充堿度完全跟不上，在高氨氮的情況下須投加強(qiáng)堿，高純度片堿投加量達(dá)到1 kg/m3。MBR 工藝運(yùn)行良好，保證了出水水質(zhì)的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，同時(shí)也為今后出水的回用打下了基礎(chǔ)。

3 結(jié)語

設(shè)計(jì)單位和工程公司要真正做好污染源調(diào)查，掌握廢水真實(shí)情況，在此基礎(chǔ)上制定有針對(duì)性的工藝路線，并且整個(gè)設(shè)計(jì)、施工和調(diào)試工作應(yīng)有機(jī)統(tǒng)一。生化處理技術(shù)在醫(yī)藥化工廢水處理中還有很大的潛力，環(huán)保工作者應(yīng)在這個(gè)方向上進(jìn)一步研究開發(fā)節(jié)能高效的處理新工藝。